第4章 第24讲 第2课时 三角函数的周期性、奇偶性与对称性(Word练习)-【金版新学案】2027年高考数学高三总复习大一轮复习(广东专版)
2026-07-15
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摘要:
**基本信息**
以题载法系统覆盖三角函数性质,通过公式转化与逻辑推理实现性质判断、参数求解及综合应用,突出数学思维与语言表达。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础判断|8题|奇偶性周期判断、对称中心求解|从定义出发,经公式化简(二倍角、诱导公式)推导性质|
|综合应用|2题|正切函数性质、开放题解析式|结合周期公式与对称条件,构建性质应用逻辑链|
|能力提升|5题|参数范围、最值与零点|融合单调性与对称性,通过符号运算深化性质综合理解|
内容正文:
课时分层测评36 三角函数的周期性、奇偶性与对称性
(时间:60分钟 满分:85分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—8题,每小题5分,共40分)
1.已知f(x)=sin2(x+)-,则f(x)是( )
A.奇函数且最小正周期为π
B.偶函数且最小正周期为π
C.奇函数且最小正周期为2π
D.偶函数且最小正周期为2π
答案:A
解析:f(x)=sin2(x+)-=-=sin 2x,故f(x)为奇函数,且最小正周期T==π.故选A.
2.已知函数f(x)=cos[ω(x-)+](ω>0)的图象关于原点中心对称,则ω的最小值为( )
A. B.
C. D.
答案:B
解析:函数f(x)=cos[ω(x-)+]的图象关于坐标原点中心对称,则-ω+=kπ+(k∈Z),解得ω=-3k-.又ω>0,则当k=-1时,ω取得最小值.故选B.
3.已知函数f(x)=tan(2x-),则( )
A.f(x)是奇函数
B.f(x)在区间(0,)上单调递减
C.(,0)为其图象的一个对称中心
D.f(x)的最小正周期为π
答案:C
解析:函数y=tan(2x-)是非奇非偶函数,故A错误;在区间(0,)上单调递增,故B错误;最小正周期为,故D错误;因为当x=时,tan(2×-)=0,所以(,0)为其图象的一个对称中心,故C正确.故选C.
4.(2025·山东齐鲁名校大联考)已知函数f=sin(ω>0)在区间内无零点,其图象关于直线x=对称,则f=( )
A. B.-
C. D.-
答案:C
解析:当x∈时,ωx+∈.由f内无零点,得<ωπ+≤π,解得0<ω≤.由f的图象关于直线x=对称,得+=kπ+,k∈Z,解得ω=k+,k∈Z,所以当k=0时,ω=,满足0<ω≤,从而f=sin,所以f=sin(×+)=sin=.故选C.
5.(多选)(2025·广东深圳二模)已知函数f(x)=2sincos,则( )
A.f(x)的最大值为1
B.f(x)的最小正周期为π
C.f(x)在上单调递增
D.f(x)的图象关于x=对称
答案:AB
解析:f(x)=2sincos=sin 2(x+)=sin=cos 2x,所以f(x)max=1,故A正确;最小正周期T==π,故B正确;x∈时,t=2x∈,因为y=cos t在单调递减,所以f(x)在上单调递减,故C错误;f()=cos=0,x=不是函数f(x)的对称轴,故D错误.故选AB.
【教师备选】 (多选)已知函数f=sin 2x+sin,则( )
A.函数f是奇函数
B.函数f是偶函数
C.f的最大值为
D.f在区间上单调递减
答案:BD
解析:f=sin 2x+sin=sin 2x+(-sin 2x+cos 2x)=sin 2x+cos 2x=sin(2x+).对于A,g=f=sin[2(x-)+]=sin.因为g=sin(-2x-)=-sin≠-g,故A错误;对于B,y=f=sin=sin(2x+)=cos 2x是偶函数,故B正确;对于C,由f=sin,知其最大值为1,故C错误;对于D,<x<,则<2x+<,由正弦函数的单调性知,函数f=sin上单调递减,故D正确.故选BD.
6.(多选)(2024·新课标Ⅱ卷)对于函数f(x)=sin 2x和g(x)=sin(2x-),下列说法中正确的有( )
A.f(x)与g(x)有相同的零点
B.f(x)与g(x)有相同的最大值
C.f(x)与g(x)有相同的最小正周期
D.f(x)与g(x)的图象有相同的对称轴
答案:BC
解析:对于A,令f(x)=0,则x=,k∈Z,又g≠0,故A错误;对于B,f(x)与g(x)的最大值都为1,故B正确;对于C,f(x)与g(x)的最小正周期都为π,故C正确;对于D,f(x)图象的对称轴方程为2x=+kπ,k∈Z,即x=+,k∈Z,g(x)图象的对称轴方程为2x-=+kπ,k∈Z,即x=+,k∈Z,故f(x)与g(x)的图象的对称轴不相同,故D错误.故选BC.
7.(开放题)若函数f(x)(f(x)的值不恒为常数)满足以下两个条件:①f(x)为偶函数;②对于任意的x∈R,都有f(-x)=f(+x).则其解析式可以是f(x)= .(写出一个满足条件的解析式即可)
答案:cos 3x(答案不唯一)
解析:因为对于任意的x∈R,都有f(-x)=f(+x),所以函数的图象关于直线x=对称.又函数为偶函数,所以函数的解析式可以为f(x)=cos 3x.
8.若函数f(x)=(ω>0)的最小正周期为π,则f= .
答案:
解析:由题设及周期公式得T==π,所以ω=1,即f(x)=,所以f==.
9.(10分)设函数f(x)=tan(ωx+φ)(ω>0,0<φ<),已知函数y=f(x)的图象与x轴相邻两个交点的距离为,且图象关于点M对称.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)的单调区间;
(3)求不等式-1≤f(x)≤的解集.
解:(1)由题意知,函数f(x)的最小正周期T=,即=.因为ω>0,所以ω=2,
所以f(x)=tan(2x+φ).
因为函数y=f(x)的图象关于点M对称,所以2×+φ=,k∈Z,即φ=+,k∈Z.
又0<φ<,所以φ=,所以f(x)=tan.
(2)令-+kπ<2x+<+kπ,k∈Z,得-+<x<+,k∈Z,
所以函数f(x)的单调递增区间是(-+,+),k∈Z,无单调递减区间.
(3)由(1)知,f(x)=tan.
由-1≤tan≤,得-+kπ≤2x+≤+kπ,k∈Z,即-+≤x≤+,k∈Z.
所以不等式-1≤f(x)≤.
(10、11题,每小题5分,共10分)
10.(2025·山东烟台二模)已知函数f(x)=sin(ωx-)(ω>0)在(-,)上单调递增,且其图象关于点(,0)对称,则f()=( )
A.- B. -
C. D.
答案:C
解析:由函数f(x)=sin(ωx-)(ω>0)在(-,)上单调递增,得≥2[-(-)]=π,解得0<ω≤2.由f(x)的图象关于点(,0)对称,得ω-=kπ,k∈N,解得ω=3k+,k∈N,于是k=0,ω=,f(x)=sin(x-),所以f()=sin(×-)=sin=.故选C.
11.(2025·江苏海安、宿迁测试)已知函数f=cos x+,若存在x1,x2∈,使得ff=-1,则x1-x2的最大值为 .
答案:
解析:f=cos x+=sin xcos x-cos2x+=sin 2x-cos 2x=sin(2x-),所以f∈.要使ff=-1,则f=1且f=-1或f=-1且f=1.因为x1,x2∈,所以2x1-∈,2x2-∈[-2π-,4π-],结合正弦函数图象可知,要使x1-x2取得最大值,
则f=-1且2x1-=,解得x1=,f=1且2x2-=-,解得x2=-,所以x1-x2=-=.
12.(15分)(开放题)已知函数f(x)=asin-2cos2(x+)(a>0),且满足 .
从①f(x)的最大值为1;②f(x)的图象与直线y=-3的两个相邻交点的距离等于π;③f(x)的图象过点这三个条件中选择一个,补充在上面问题中并作答.
(1)求函数f(x)的解析式及最小正周期;
(2)若关于x的方程f(x)=1在区间[0,m]上有两个不同的解,求实数m的取值范围.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
解:(1)函数f(x)=asin-2cos2
=asin-cos-1
=asin-cos-1
=asin+sin-1
=(a+1)sin-1.
若选择条件①f(x)的最大值为1,则a+1=2,解得a=1,所以f(x)=2sin-1,
则函数f(x)的最小正周期T==π.
若选择条件②f(x)的图象与直线y=-3的两个相邻交点的距离等于π,且f(x)的最小正周期T==π,所以-(a+1)-1=-3,解得a=1,
所以f(x)=2sin-1,则函数f(x)的最小正周期T==π.
若选择条件③f(x)的图象过点,
则f=(a+1)sin -1=0,解得a=1.
所以f(x)=2sin-1,则函数f(x)的最小正周期T==π.
(2)令f(x)=1,得sin=1,
所以2x-=+2kπ,k∈Z,即x=+kπ,k∈Z.
若关于x的方程f(x)=1在区间[0,m]上有两个不同的解,则x=或x=,
所以实数m的取值范围是.
(每小题5分,共10分)
13.(多选)(2025·北京石景山二模)关于函数f(x)=sin 2x+,下列说法正确的是( )
A.f(x)的最小值为2
B.f(x+)是奇函数
C.f(x)的图象关于直线x=对称
D.f(x)在(0,)上单调递减
答案:BCD
解析:对于A,当sin 2x∈(-1,0)时,f的值为负数,故A错误;对于B,f=sin[2(x+)]+=sin+=-,所以f为奇函数,故B正确;对于C,f=sin+=sin+=sin 2x+=f,所以f(x)的图象关于直线x=对称,故C正确;对于D,0<x<,0<2x<,所以y=sin 2x在区间上递增.令t=sin 2x∈,g=t+.令0<t1<t2<1,g-g=t1+-t2-=,其中t1-t2<0,t1t2-1<0,t1t2>0,所以g-g>0,g>g,所以g上递减,根据复合函数单调性同增异减可知f(x)=sin 2x+在(0,)上单调递减,故D正确.故选BCD.
14.(多选)下列关于函数f(x)=sin |x|+|sin x|的结论,正确的是( )
A.f(x)是偶函数
B.f(x)在区间(,π)单调递增
C.f(x)在[-π,π]有4个零点
D.f(x)的最大值为2
答案:AD
解析:对于A,因为f(-x)=sin |-x|+|sin(-x)|=sin |x|+|sin x|=f(x),所以f(x)为偶函数,故A正确;对于B,当<x<π时,f(x)=sin x+sin x=2sin x,所以f(x)在(,π)上单调递减,故B错误;对于C,当x∈[-π,π]时,f(x)=sin |x|+|sin x|=2|sin x|,其图象如图所示,此时f(x)有3个零点,故C错误;对于D,因为y=sin |x|与y=|sin x|的最大值都为1且可以同时取到,所以f(x)的最大值为2,故D正确.故选AD.
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